人類在其一生中經歷的內在和外在致病因素，導致身體各個部位和正常組織當中細胞的DNA改變，這些DNA改變之後直接及間接地產生癌症等各種慢性和複雜疾病。
癌症的「突變特徵」，或稱「突變簽名」（mutational signatures）在現代腫瘤學研究中，成為追蹤致癌物及研究致癌機制的重要線索。
每種癌症的「突變簽名」都帶有獨特的基因突變形態，客觀地成為腫瘤的「分子指紋」。例如受紫外線傷害引起的皮膚癌，其癌細胞DNA遺傳密碼的核苷酸（nucleotides）經常表現出典型的「CC」轉換為「TT」的特徵性突變，吸煙造成的肺癌則常見「C」轉換為「A」的特徵性突變。這些標記如同犯罪現場留下的「指紋」，幫助研究人員追溯在癌症形成過程中出現過的致癌因素。例如由BRCA1或BRCA2基因突變引起的不同癌症類型通常表現出相關但不相同的「突變特徵」，反映了這些DNA突變的共同性，同時也反映了組織特異性的分子結果。
「突變簽名」成為追查癌症成因，應對癌症發病率異常攀升的新利器。近十多年來，一些癌症（如結直腸癌、腎癌、肝癌、與乳腺癌）發病率上升，但傳統流行病學分析未能對全部變化作出解釋。在這些情況下，研究人員對大量有關癌症的樣本進行全基因組或目標基因區測序，嘗試發現和解析每種癌症內的「突變簽名」，比較不同人群、地區或年齡層間的「突變簽名」分布差異，判斷是否有特異性的DNA突變來源。當某一「突變簽名」在某一些發病率異常攀升的癌症類型過度表現，而該「突變簽名」成因尚未明確時，將指引後續的針對性環境因素調查、病例對照分析或實驗室模型測試，以找出潛在的致癌物。
二○二四年一項大型腎癌研究，針對比較少見的「透明細胞腎癌」，分析了來自十一個國家、近千名患者的腫瘤，確定出若干新穎「突變簽名」，並發現這些新穎「突變簽名」與發病地區的地理位置，和可能的環境致癌因素之間的關聯。研究分析顯示不同國家的「透明細胞腎癌」的「突變簽名」變化範圍各有差異，例如在羅馬尼亞、塞爾維亞和泰國，大多數病例都存在「馬兜鈴酸化合物」特有的DNA突變特徵，但在其他地區則很少見。在中國國內和香港「含馬兜鈴酸」的中藥自從二千年之後已經受到嚴格監管或禁止使用。
透過癌症「突變簽名」分析，科學家可在無法明確掌握致癌風險因素的情況下，在腫瘤基因層面尋找致癌線索。未來，伴隨「突變簽名」目錄的完善，研究人員有望發現新型或新興致癌物，為防癌、控癌政策提供寶貴依據。
